Една смела хипотеза, предложена преди повече от 50 години от Артър Едингтън предполага, че времето е едномерно само в близка до нас, област на Вселената. Възможно е, според Едингтън, в някои много отдалечени от нашия свят райони, времето да се окаже не едномерно, а например, двуизмерно, т.е. там, за да се определи даден момент от времето са нужни две числа, а не едно.

Наистина, защо пространството има три измерения, а времето е само едномерно? Може би ние просто не сме се научили да различаваме обемността на времето и не подозираме за него, както ни е трудно да разпознаваме дори триизмерността на пространството. За проблемите около представянето на размерността на пространството съм разказала в Четвъртото измерение. Там се разказва и за флатлендерите (плостоландците) , живеещи в една равнина и неподозиращи за съществуването на 3-то измерение. Дали и ние просто нямаме сетива или тренирани усещания за по-високите измерения на времето.

Картина на полския сюрреалист Jacek Yerka “Урок по прохождане”

Възможно ли е нашият свят с цялото му материално съдържание да се движи по продължение на някаква времева траектория, по която отчитаме своето време? Интересно е, дали може да се прехвърлим по друга времева траектория и каква енергия ще е необходима за това? Тези идеи може да ви се сторят доста луди, но много нови идеи във физиката са изглеждали "луди" в началото.

Идеята за съществуването на многоизмерно време е предложена за първи път от английския философ Брадли (Bradley). Той обърнал внимание на факта, че сънищата нямат логическа връзка помежду си, но всеки сън има свои собствени времеви връзки. За да се обясни това явление Брадли предложил хипотезата за съществуването на "времеви серии", протичащи се независимо една от друга

Чарз Хинтън (Charles Howard Hinton (1853–1907)) е американски математик с доста авангардни идеи, автор на книги и статии, посветени на четвъртото измерение. Той е създал метод за построяване на четиримерни структури (по тримерни сечения).

Хинтън въвежда името тесеракт за хиперкуба. За него, например, четвъртото измерение не е само математическа абстракция, а реално съществуващо. Възприемането на четвъртото измерение, според Хинтън е постижимо, ако се тренира и развива човешкото съзнание в тази посока за един следващ етап от човешката еволюция. Хинтън изказал хипотезата, че времето е четвъртото пространствено измерение. Той предположил, че светът е четириизмерно многообразие, а частиците са "нишки" в него.Човешкото съзнание във всеки момент от времето възприема само триизмерно напречно сечение от това многообразие. (Понятието многообразие обясних в статията за Хипотезата на Поанкаре) .

Jacek Yerka

Jacek Yerka

По този начин, нашият свят, според Хинтън, е статичен, а илюзията за време се получава като последователно се прехвърляме от едно напречно (тримерно) сечение на друго. Времето всъщност е движение в четвъртото измерение. Хърбърт Уелс използва тази хипотеза в романа си "Машина на времето". Там той казва: " Единствената разлика между времето и кое да е от трите пространствени измерения е, че нашето съзнание се движи по направлението му".

Макс Тегмарк (Max Tegmark) в "За размерността на пространство-времето" (1997) разглежда подробно възможностите за съществуване на светове с различна от нашата размерност. Следвайки слабия антропен принцип, той обобщава, че не съществуват размерности извън (3,1), защото там не биха съществували наблюдатели, защото::

• Повече или по-малко от едно времево измерение води до недостатъчна предвидимост.
• Повече от три пространствени размери – до недостатъчна устойчивост.
• По-малко от три пространствени размери – недостатъчно сложност.

Вдясно е преработена схема от илюстрацията на Макс Тегмарк в "За размерността на пространство-времето". Когато частните диференциални уравнения, описващи природните процеси са елиптични или ултрахиперболични, няма условия да съществува наблюдател. В останалите случаи, хиперболичните, при N > 3 атомите са нестабилни, а при N < 3 липсва сложност – няма гравитационно привличане, има топологични проблеми (нервните връзки биха се пресичали). Остават още два интересни случая: ( 3, 1 ) – тук сме ние ( 1, 3 ) – тахионите

Схемата е по идея на wikipedia.

"За размерността на пространство-времето"

В четиримерното пространство, по-леките частици, които се приближават към по-тежко тяло или ще а избягат в безкрайността или се бъдат засмукани и ще "паднат" върху по-тежката частица. Телата нямат стабилни орбити. Невъзможни са както Слънчевата система, така и обикновените атоми.

Като цяло, не е ясно как ще функционират физическите закони в свят с многомерно време. Естествено, в един свят с многомерно време, много неща ще са доста различни. Например, енергията ще бъде T-мерен вектор, а посока й – в многото направления на времето. Ако двама релативистични наблюдатели, които се движат в различни направления на времето се случи да се срещнат в една точка на пространство-времето, те неизбежно ще се разминат в различни посоки отново, без да е възможно да останат заедно.

Друга интересна разлика е, че частиците стават по-малко стабилни при T > 1. За частица, която се разпада при T = 1, е необходимо сумата от масите на покой на получените нови частици да е по-малка от масата на първоначалната частица, независимо от това колко голяма е кинетичната й енергия. Когато T > 1, това ограничение отпада и частицата се разпада на по-масивни частици от нея, например:

• един протон може да се разпадне на неутрон,
  позитрон и неутрино,
• един електрон може да се разпадне на неутрон, антипротон и неутрино, а
• фотон с достатъчно висока енергия може да се разпадне във всяка частица и нейната античастица

Въобще когато T > 1 субатомните частици ще се държат непредсказуемо.

Някои физици като Цимерман (C Zimmermann) и Чу ( TS Chu) се отказват съвсем от пространство-времеви представи в микрокосмоса – те смятат, че пространството и времето са макро явления със статистическа природа. Какво е основанието им?

Невъзможността за пряко наблюдение на обекта на изследване в квантовата физика е една от причините, поради които понятията за време и пространство не заемат в теоретичните изследвания такова основно място както в класическата физика. За квантовата физика не са толкова важни глобалните геометрични пространствено-времеви представи.

Квантовите обекти се движат без ясно определена траектория. Тяхното поведение се описва от вълнова функция на вероятностите и не може да се определи еднозначно състоянието на частицата във всеки момент. Частиците едновременно съществува в няколко състояния в зависимост от степента на вероятност.

Времето във вълновата функция, определена от диференциалното уравнение на Шрьодингер, е детерминирана, предопределена величина, а пространствените координати в микросвета се определят от наблюдения и имат вероятностен набор от стойности. Ето защо, в квантовата механика, има разминаване между пространството и времето. С други думи, процесът време е в съзнанието на наблюдателя, а самите свойства на времето (необратимост и непрекъснатост) не дават возможност да се установи връзка между времето и пространството в микрокосмоса.

Макар че състоянието на частицата се детерминира (определя) в момента на наблюдението от вълнова функция, след преход на частицата в ново състояние, за да се опише това ново състояние, е необходимо да се въведе на нова вълнова функция, която обаче няма нищо общо с предишната. По този начинлипсва причинно-следствена връзка между състоянията на частиците в различни моменти във времето. Това прави невъзможно въвеждането на причинно-следствените връзки в микрокосмоса. Тук не причинно-следствената връзка определя времевия процес, а по-скоро времевият процес (поредицата от наблюдения) определя причинно-следствената връзка (съвкупността от вълнови функции в различни моменти). Затова класическото понятие за време не може да се прилага за квантовите закони в микрокосмоса.

Поради квантови флуктуации в дълбините на микрокосмоса, енергията там за известно време може да стане неопределена, а на много дълбоки нива може да загуби смисъл самото противопоставяне на минало и бъдеще. Затова учените се надяват именно в квантовия свят да открият частици от друго времево измерение.

Ако анализираме ситуацията в микрофизиката, разширяването на понятието измерение на пространството и времето е една от най-обещаващите области на съвременните изследвания. Това е свързано най-вече с необходимостта от адекватно описание на вътрешното движение и свързаните с неговътрешни симетрии на елементарните частици. Така размерността на времето и пространството може да се определи въз основа на броя на вътрешните степени на свобода, което от своя страна се дължи на вътрешните симетрии.

Инсталация Multidimensional Acrylic Form – pursuitist

Източник:

Tegmark, Max (April 1997). "On the dimensionality of spacetime".

МНОГОМЕРНОЕ ВРЕМЯ, В. С. Барашенков

Многомерное время, cyclowiki

A SHORT HISTORY OF THE FOURTH DIMENSION, Stephen M. Phillips

Физика на невъзможното, Мичио Каку

Гипотеза многомерного времени в современных физических теориях, Трофименко А.П., Артеменко О.Л., Спасков А.Н.

Privileged character of 3+1 spacetime

Относно времето, Пол Дейвис

ГИПОТЕЗА МНОГОМЕРНОГО ВРЕМЕНИ В КОНТЕКСТЕ ПРОБЛЕМ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ ЧАСТЬI. МНОГОМЕРНОЕ ВРЕМЯ ВМАКРО- И МЕГАМИРЕ О.Л. Артеменко, А.Н. Спасков